Question

11．某同學(xué)用如圖1所示的裝置做“探究做功和物體動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，所用小車的質(zhì)量m=0.25kg，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源的頻率為50Hz．

（1）下列說(shuō)法中正確的是：BC
A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)把橡皮筋掛在小車上，使小車能在木板上勻速滑動(dòng)
B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放小車
C．實(shí)驗(yàn)中在每次增加橡皮筋的條數(shù)時(shí)應(yīng)使連入鐵釘間的橡皮筋形變程度相同，并使小車每次都從同一位置釋放
D．在通過(guò)紙帶求速度時(shí)，只要在紙帶上選出一段清晰的點(diǎn)跡求出平均速度即可
（2）實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜，這樣做CD；
A．是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑
B．是為了增大小車下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合力對(duì)小車做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運(yùn)動(dòng)
（3）實(shí)驗(yàn)中某次得到的紙帶如圖2所示，小車的運(yùn)動(dòng)情況可描述為：AB段為加速運(yùn)動(dòng)，BC段為勻速運(yùn)動(dòng)，應(yīng)選BC段計(jì)算小車的速度．

Answer 1

分析 （1）明確實(shí)驗(yàn)原理，知道實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題，同時(shí)明確紙帶上選取哪一段來(lái)進(jìn)行分析；
（2）實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜目的是平衡摩擦力，使得橡皮筋的拉力等于小車所受的合力，以及在橡皮筋松弛后，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)
（3）小車先在橡皮條的作用下做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)橡皮條松弛以后，小車由于慣性，會(huì)繼續(xù)勻速前進(jìn)，最后由于橡皮條的阻礙，還會(huì)做減速運(yùn)動(dòng)；由于要判斷橡皮條所做的功與速度變化的關(guān)系，故需要測(cè)量出加速的末速度，即最大速度，也就是勻速運(yùn)動(dòng)的速度，所以要分析點(diǎn)跡均勻的一段紙帶．

解答 解；（1）A、平衡摩擦力時(shí)，將木板一端墊高，輕推小車，讓其拖著紙帶勻速下滑，不應(yīng)掛橡皮筋．故A錯(cuò)誤；
B、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)先通電源，帶打點(diǎn)穩(wěn)定后，才能放紙帶，故B正確；
C、實(shí)驗(yàn)中，不具體計(jì)算功，而是通過(guò)增加橡皮筋的條數(shù)，使功成倍增加，因此每次橡皮筋的形變程度都應(yīng)相同，且小車都從同一位置釋放，故C正確；
D、求速度，應(yīng)該選取橡皮筋恢復(fù)原長(zhǎng)后，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)的一段，故D錯(cuò)誤；
故選BC．
（2）使木板傾斜，小車受到的摩擦力與小車所受重力的分力大小相等，在不施加拉力時(shí)，小車在斜面上受到的合力為零，小車可以在橡皮筋松弛后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小車與橡皮筋連接后，小車所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋對(duì)小車做的功等于合外力對(duì)小車做的功．故C、D正確，A、B錯(cuò)誤．
故選：CD．
（3）由圖2所示紙帶可知，在相鄰相等時(shí)間間隔內(nèi)，小車在AB段的位移越來(lái)越大，由此可知，在AB段小車做加速運(yùn)動(dòng)；在BC段，相鄰點(diǎn)間的距離相等，小車在BC段做勻速運(yùn)動(dòng)，橡皮筋做功完畢，小車做勻速運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)測(cè)出橡皮筋做功完畢時(shí)小車的速度，因此應(yīng)選BC來(lái)計(jì)算小車的速度v．
故答案為：（1）BC；（2）CD；（3）加速；勻速；BC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查驗(yàn)證動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵要明確小車的運(yùn)動(dòng)情況，先加速，再勻速，最后減速，橡皮條做功完畢，速度最大，做勻速運(yùn)動(dòng)，故需要測(cè)量勻速階段的速度．